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チャネル機能発現における膜上集合・離散動態の新しい機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26253014
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生理学一般
研究機関福井大学

研究代表者

老木 成稔  福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (10185176)

研究分担者 炭竈 享司  福井大学, 医学部, 特命助教 (30579412)
岩本 真幸  福井大学, 医学部, 助教 (40452122)
角野 歩  福井大学, 医学部, 特別研究員 (80717140)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
41,470千円 (直接経費: 31,900千円、間接経費: 9,570千円)
2016年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2015年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2014年度: 24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円)
キーワードlipid bilayer / single-channel current / membrane lipid / clustering / channel gating / チャネル / 細胞膜 / 集合・離散 / ゲーティング / 蛋白質 / 走査プローブ顕微鏡 / 生理学 / イオンチャネル / 膜蛋白質 / 原子間力顕微鏡
研究成果の概要

私達はKcsAカリウムチャネルが他の膜蛋白質と同様に細胞膜上で動き回り、その活性化状態によって集合・離散することを初めて原子間力顕微鏡で明らかにした。この仕組みを明らかにするための脂質2重膜での実験において、チャネルの向きをそろえてチャネル蛋白質を膜に組み込む方法を確立した。一方、チャネル機能に関しては新しく開発した液滴接触2重膜法によって、膜リン脂質の組成を膜内外葉毎に変えられることを利用し、チャネル活性へのリン脂質の効果を詳細に検討した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Institute of Biomedical Sciences/Academia Sinica/Taipei(Taiwan)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Rectified Proton Grotthuss Conduction Across a Long Water-Wire in the Test Nanotube of the Polytheonamide B Channel.2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuki, Y., Iwamoto, M. Mita, K., Shigemi, K., Matsunaga, S., and Oiki
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 138 号: 12 ページ: 4168-4177

    • DOI

      10.1021/jacs.5b13377

    • NAID

      120006226473

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Channel Function Reconstitution and Re-animation: A Single-channel Strategy in the Post-crystal Age.2015

    • 著者名/発表者名
      Oiki, S.
    • 雑誌名

      J. Physiol.

      巻: 593 号: 12 ページ: 2553-2573

    • DOI

      10.1113/jp270025

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] pH-dependent promotion of phospholipid flip-flop by the KcsA potassium channel2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nakao, K. Ikeda, M. Iwamoto, H. Shimizu, S. Oiki, Y. Ishihama, M. Nakano
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta-Biomembr.

      巻: 1848 号: 1 ページ: 145-150

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2014.10.001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contact bubble bilayers with flush drainage2015

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto M., Oiki S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 9110-9110

    • DOI

      10.1038/srep09110

    • NAID

      120005572953

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Specific interactions between alkali metal cations and the KcsA channel studied using ATR-FTIR spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Furutani, H. Shimizu, Y. Asai, S. Oiki, H. Kndori
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 12 号: 0 ページ: 37-45

    • DOI

      10.2142/biophysico.12.0_37

    • NAID

      130005098800

    • ISSN
      2189-4779
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanism for attenuated outward conductance induced by mutations in the cytoplasmic pore of Kir2.1 channels.2015

    • 著者名/発表者名
      Chang, H.-K., Iwamoto, M., Oiki, S. and Shieh, R.-C.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 5 号: 1 ページ: 18404-18404

    • DOI

      10.1038/srep18404

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface-enhanced IR absorption spectroscopy of the KcsA potassium channel upon application of an2015

    • 著者名/発表者名
      A. Yamakata, H. Shimizu, S. Oiki
    • 雑誌名

      Phys Chem Chem Phys.

      巻: 17 号: 33 ページ: 21104-21111

    • DOI

      10.1039/c5cp02681d

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 膜内KcsAカリウムチャネルの原子間力顕微鏡による構造と動態解析2015

    • 著者名/発表者名
      角野歩、山本大輔、炭竃享司、岩本真幸、出羽毅久、老木成稔
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 55 号: 1 ページ: 005-010

    • DOI

      10.2142/biophys.55.005

    • NAID

      130004794734

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distinct Configurations of Cations and Water in the Selective Filter of the KcsA Potasium Channel Probed by the 3D-RISM Theory2014

    • 著者名/発表者名
      Saree Phongphanphanee, Norio Yoshida, Shigetoshi Oiki, and Fumio Hirata
    • 雑誌名

      J.Mol. Liq.

      巻: 167 ページ: 578-584

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2014.03.050

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gating-associated clustering-dispersion dynamics of the KcsA potassium channel in a lipid membrane2014

    • 著者名/発表者名
      A. Sumino, D. Yamamoto, M. Iwamoto, T. Dewa, S. Oiki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 5 号: 3 ページ: 578-584

    • DOI

      10.1021/jz402491t

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Paradoxical one-ion pore behavior of the long β-helical peptide of marine cytotoxic polytheonamide B2014

    • 著者名/発表者名
      M. Iwamoto, S. Matsunaga, S. Oiki
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 4 号: 1 ページ: 3636-3636

    • DOI

      10.1038/srep03636

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Channel Function Reconstitution and Reanimation2014

    • 著者名/発表者名
      Oiki, S.
    • 学会等名
      The 45th NIPS International symposium, Co-sponsored by “The Journal of Physiology”
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知)
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] チャネル膜蛋白質KcsAの一分子構造-機能ダイナミクスと膜2014

    • 著者名/発表者名
      老木成稔
    • 学会等名
      膜学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2014-05-13 – 2014-05-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatio-Temporal Interplay of the Single KcsA Potassium Channel in the Membrane2014

    • 著者名/発表者名
      Oiki, S.
    • 学会等名
      Single Protein Dynamics in Cellulo: Spatio-Temporal, Structural and Quantitative Analyses
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄)
    • 年月日
      2014-04-21 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Dynamics of the Potassium Channel Pore.2017

    • 著者名/発表者名
      Oiki,S.
    • 出版者
      Reference Module in Life Sciences.
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 1分子ナノバイオ計測〜分子から生命システムを探る革新的技術2014

    • 著者名/発表者名
      老木成稔
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 分子生理学(生理学1)研究室

    • URL

      http://seiri1.med.lab.u-fukui.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 脂質二重膜形成器2017

    • 発明者名
      老木成稔、岩本真幸
    • 権利者名
      老木成稔、岩本真幸
    • 産業財産権種類
      意匠
    • 出願年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-03-01  

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